摘要：推力矢量控制(TVC)是控制固體火箭發(fā)動機推力大小和方向的關鍵技術。本文研究了噴管中主流和射流之間發(fā)生反應產生的熱對射流推力矢量控制效果的影響。應用渦耗散概念模型(EDC),通過總包反應建立化學反應模型,對主流還原性燃氣與氧化性射流的反應進行數值計算,并與不發(fā)生反應的工況進行對比。應用歐拉-歐拉氣液兩相流模型-離散項模型,在單液滴蒸發(fā)模型的假設下,將液滴運動方程和能量方程進行耦合,求解主流燃氣與二次液滴的汽化與氧化混合反應過程。在小流量比條件下,由于氧化反應的放熱,反應工況的側向控制力提升了10.5%,推力矢量角提升為10.8%,有效改善了推力矢量控制效果。當液滴直徑處于40~60μm,矢量控制效果最佳;由于液滴溫度的變化范圍有限,不會對矢量控制效果產生顯著影響;速度對于矢量控制效果無顯著影響。與氣相射流系統(tǒng)相比,液相射流系統(tǒng)對矢量控制效果產生負面影響,推力矢量角減小3%~5%,因此,在工程應用中應用液相系統(tǒng)更為合適。
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